[发明专利]电控气-液燃料两用喷嘴

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机燃料供给系领域，尤其涉及一种电控气-液燃料两用喷嘴装置。

背景技术

气体燃料如压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)等是当前应用最为广泛、最具实际意义的代用燃料之一，气-液燃料的混合应用也是改善内燃机经济性及降低排放的重要研究方向之一。

电控燃料喷射技术因其精确的喷射量与喷射时刻的控制，在各种类型的发动机上已得到广泛应用，在气体燃料发动机及气-液双燃料发动机上也不例外。一般的电控喷油器多是通过输入的电压脉冲宽度来控制喷油器内的电磁阀开启时间，从而精确控制喷入气缸的燃油量。

目前，气体燃料发动机、气-液双燃料发动机都是在汽油机或柴油机的基础上改装而来，其燃料喷射装置大多未经改进，仍为压力控制型，即通过高压燃料顶开喷油器的针阀，从而喷射到气缸或进气道中。由传统的燃油喷射改为燃气喷射或是两者交替喷射，关键问题在于：气体燃料较液体燃料需更大的喷射流量，以及压力较低。目前经改进的适合喷射气体燃料的喷嘴不多，且为压力控制型，并通过改变喷孔数目或是流通截面积来增加喷射流量，例如申请号为CN200810234609.x的中国发明专利，公开了一种气体燃烧器可调喷嘴，通过调节喷头流通截面以适合喷射气体燃料。

经液体燃料发动机改装而来的气体燃料及两用燃料发动机，其气体燃料压力不高，决定了压力控制型喷嘴的不可靠性，宜用电控喷射来解决；同时还需实现燃料喷射量的精确控制与自由调节。

发明内容

本发明提供了一种简单可靠的电控气-液燃料两用喷射装置，可通过电动调节喷射流通面积，配合喷孔开启时刻、持续时间的控制来实现对燃料喷射时刻、喷射量的精确控制，以及气-液喷射的切换。

一种电控气-液燃料两用喷嘴，包括喷体、转子、中间体、壳体、绕组、衔铁、滤芯、润滑油盖和密封圈。

所述喷体从上至下依次分为喷体端部、喷体肩部、喷体本体和喷体头部，所述喷体端部的直径大于喷体本体的直径，所述喷体肩部的直径大于喷体端部的直径。

所述的喷体端部内设有凹槽，所述的滤芯和润滑油盖固定于凹槽内。

所述的喷体肩部设有径向的润滑油孔，所述的喷体肩部的下方设有固定凸块。

所述喷体本体上设有与润滑油孔连接的润滑油槽，所述的喷体本体内沿轴线开有直的气道。

所述的喷体头部为半球形，喷体头部均布有N组喷孔；

所述的转子套于喷体本体的外部，所述的转子从上至下依次分为转子端部、转子肩部、转子本体和转子头部。

所述的转子端部的外周均布固定有N+1块衔铁。

所述的转子头部的形状与喷体头部相配合，所述的转子头部开有N个与喷体头部的N组喷孔对应的扇环槽；

所述的转子端部上方与喷体肩部下方之间设有一涡圈弹簧，所述的涡圈弹簧的内端固定在喷体的外壁上，外端固定在喷体肩部下方的固定凸块上，这样便能施加一回复扭矩使转过一定角度的转子回复到初始位置；所述的涡圈弹簧也可以是其他形式的扭转弹簧，如扭转螺旋弹簧。

所述的中间体通过调整螺钉固定于喷体肩部下方，所述的壳体通过固定螺钉连接于中间体下方，壳体与中间体连接后形成的内腔将转子端部和转子肩部包于其中。

所述的壳体的内圈上均布N个线圈绕组，所述的线圈绕组与转子上的衔铁保持一定间隙；所述的壳体的外侧设有接线槽，线圈的引线集中到接线槽内，所述的壳体的下端设有密封凹槽，所述的密封凹槽内嵌有一O型橡胶密封圈。

所述的转子和喷体为一对精密的转动配合偶件，设有专门的润滑系统，即所述的喷体上的润滑油孔和润滑油槽。润滑油从位于喷体上的径向的润滑油孔进入到喷体外表面与转子内表面的数个润滑油槽内，起到润滑作用；通过一些配合间隙泄漏到壳体内部的少许润滑油则由密封圈密封在壳体内部。

所述的转子通过一组钢球支承到壳体上，形成滚动摩擦，以减小转动阻力；所述的中间体与喷体之间可根据需要设置调整垫片，通过调整中间体与喷体之间的调整垫片的厚度及调节调整螺钉的松紧，便可调节转子与钢球之间的支撑力。

所述的喷孔优选设置三组，相对应的绕组为三个，衔铁为四个，三个绕组与四个衔铁组成一简化的三相步进电机，可控制转子绕喷体轴线转动15度或30度的步进角；可以根据预定的燃料流量调节精度自由调节绕组和衔铁的数量，以改变步进角度。

所述的三组喷孔均布在喷体的半球形头部，每组喷孔各有四个圆柱形细喷孔，相邻两个细喷孔之间相距1 5度转角，与可控制的转子的步进角度相对应；若改变了燃料流量调节的精度，即改变了转子的步进角度，则可通过改变喷孔组数以及每组的喷孔数来作出调整。